【文档说明】黑龙江省哈尔滨市第三中学2023-2024学年高二上学期期中考试+物理+含解析.docx，共(29)页，3.460 MB，由小赞的店铺上传

转载请保留链接：https://www.doc5u.com/view-369145405fe2ccafd66d22f43de63488.html

以下为本文档部分文字说明：

哈三中2023——2024学年度上学期高二学年期中考试物理选考试卷第I卷（选择题，共48分）一、单项选择题（本题共8小题，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项）1.关于物理概念下列说法正确的是（）A.奥斯特用“油滴实验法”测出元电

荷电量B.根据qIt=可知，电流强度与通过导体横截面积的电荷量成正比，与通电时间成反比C.闭合电路欧姆定律表达式EIRr=+适用于纯电阻电路，闭合电路中路端电压与电流的关系UEIr=−适用于任何电路D.若长为L、通过电流为I的直导线在磁场中某处受到的

磁场力为F，则该处的磁感应强度必为FIL2.如图，在真空中有两个点电荷，814.010CQ−=，821.010CQ−=−，分别固定在x轴的坐标为0和6cm的位置上，在12QQ连线上某位置再放置一点电荷，

使其仅在1Q、2Q作用下处于平衡状态，则下列说法中正确的是（）A.该位置处于1Q、2Q之间B.该位置处于1Q左侧C.该位置在4cmx=处D.该位置在12cmx=处3.用下图描述某电容器充电时，其电荷量Q、电压U

、电容C之间的相互关系，请中描述错误的是（）A.B.C.D.4.如图，匀强磁场的磁感应强度B为0.2T，方向沿z轴的正方向，且线段MN、DC相等，长度为0.4m，线段NC、EF、MD、NE、CF相等，长度为0.3m，通过面积MNCDS、NEFCS

、MEFDS的磁通量分别为1、2、3，下列说法正确的是（）A.10.024Wb=B.20.018Wb=C30.03Wb=D.30Wb=5.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个相邻等差等势

面，实线为一电子（不计重力），仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，据此可知正确的是（）A.三个等势面中的，a的电势最高B.电子在M点具有电势能比在N点具有的电势能大C.电子通过M点时的动能比通过N点时大D.电子通过N点时加

速度比通过M点时大6.如图所示，表头的内阻g10ΩR=，满偏电流g5mAI=，若要改装成0~3V和0~15V两个量程的电压表，1R和2R的值各为多少（）.的的A.1590ΩR=，22400ΩR=B.1590ΩR=，22990ΩR=

C.1600R=Ω，22400ΩR=D.1600R=Ω，22990ΩR=7.如图甲中O是等量同种电荷，两点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对于O点对称的两个点，B、C和A、D也相对于O点对称。则下列说法正确的是（）A

.B、C两点电场强度不同B.A、D两点电场强度相同C.E、F、O相比，O点电场强度最强D.从O到E电场强度大小一定一直增大8.电荷量为1q和2q的两个点电荷分别固定于x轴上O、P两点，规定无穷远处电势为零，一

带负电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x的变化关系如图所示。其中，试探电荷在B、C两点处的电势能均为零，且OBBP，在CF段中，E处电势能最大，则（）A.12qOEqPE=B.B点电场强度方向一定沿x轴正方向C.若将一正试探电荷从D点静止释放，一定能到达F

点D.若将一正试探电荷从C点移动到F点，电场力先做负功后做正功二、多项选择题（本题共4小题，共16分。在每小题有多个选项正确，全对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）9.如图，电源电动势为E（内阻不可忽略），0R为定值电阻，1R为滑动变阻器。

闭合开关S，使灯泡L发光后，若将滑动片向右滑动，下列说法中正确的是（）A.灯泡L变暗B.电压表示数变大C.电流表示数变大D.电源输出功率一定变大10.如图所示，四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表。电流表1A的量程与2A的量程之比为5：1

，电压表1V的量程与2V的量程之比为3：1，把它们按图接入电路，且都没有超过量程，则（）A.电流表1A的偏转角小于电流表2A的偏转角B.电流表1A的读数与电流表2A的读数之比为5：1C.电压表1V的偏转角等于电压表2V的偏转角D.电压表1V的读数

与电压表2V的读数之比为1：311.如图所示，已知6VE=，1r=，12R=，23R=，36R=，46=R，4FC=，开关S1、S2原来处于断开状态，先闭合S1再闭合S2，下列说法中正确的是（）A.S1闭合，S2断开的情况下当电路稳定时，电容

器所带电量511.210CQ−=B.S1闭合，S2断开的情况下当电路稳定时，电容器所带电量619.610CQ−=C.S2闭合瞬间3R上有从b到a电流D.S2闭合直到电路稳定时，有6Δ2.410CQ−=的电荷通过3R12.如图所示，在电场强度E=103V/

m的一水平向左的匀强电场中，有一绝缘的光滑半圆形轨道BCD竖直放置，它与一水平绝缘轨道AB（足够长）平滑连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=30cm。一电荷量q=4×10-4C的带正电的小滑块质量m=30g

，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，小滑块运动过程中所带电荷量保持不变，g取10m/s2。小滑块在水平轨道上某点由静止释放后，恰好能运动到半圆轨道的最高点D，则下列说法正确的是（）A.小滑块在距离水平轨道上离B点0.72m处释放B.小滑块在距离水平轨道上离B点0.9m处释放C.小滑块在半圆轨道上

运动时，最大速度为19m/sD.小滑块在半圆轨道上运动时，对轨道的最大压力为2.4N第II卷（非选择题，共52分）三、实验题（本题共2小题，共14分）13.一根细长而均匀的金属管线样品，其电阻大约为6Ω，如图所

示。（1）现用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图所示，则金属丝的直径为________mm。（2）如图，现用20分度的游标卡尺测量金属管线的长度L，则金属丝的长度L=________mm。（3）实验室有如下器材：A.电流表（量程3A，内阻约0.02Ω）B.电流表（量程0.6A，内阻约

0.2Ω）C.电压表（量程3V，内阻约5kΩ）D.滑动变阻器（0~10Ω，3A）E.滑动变阻器（0~1800Ω，0.3A）F.电源（4.5V，内阻很小）G.开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的电阻值，电流表应选______

__，滑动变阻器应选________。（只填代号字母）。（4）如图所示，为某同学设计的实验电路图，请根据该电路图将实物连接电路，用笔画线补充完整________。14.在“测量干电池的电动势和内阻”实验中：（1）如图甲所示为某同学设计的实验电路图。（2）该同学在实验中记录6组数据如表所

示，试根据这些数据在乙图中画出UI−图线_______。I/A0.100200.300.400.500.60U/V1.381.321.241.181.101.03（3）根据所绘制的UI−图，求出电池的电动势E=________V（结果保留三位有效数字）和内阻r

=________Ω（结果保留两位有效数字）。的.（4）以上实验方案所测得电动势和内电阻的测量值与真实值对比：E测________E真，r测________r真（选填“>”或“=”或“<”）。四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说

明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分。有数字计算的题必须写出数值和单位）15.某直流电动机的电路如图所示，已知电源电动势6VE=，电源内阻1r=，电动机线圈电阻1.5=R。某次电动机正常工作时测得电压表读数为5VU=，匀速提升质量为35

0gm=的重物，不计一切摩擦和空气阻力，电压表为理想电表，g取210m/s。求：（1）电动机的热功率；（2）电动机工作的效率；（3）重物的速度大小。16.如图所示，宽度1md=，电阻不计的导轨与水平面夹角37=，质量为0.5kgm=，电阻为5R=

的金属杆垂直放置在导轨上，已知电源的电动势50VE=、内阻1r=，空间存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场，已知sin370.6=，cos370.8=，重力加速度210m/sg=，求：（1）若导轨光滑，调节电阻箱4R=接入电路时，金属杆恰好处于静止状态，求磁感应强度B的大小；（

2）若金属杆与导轨间的动摩擦因数为0.5=（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力），磁感应强度大小为02TB=，金属杆仍保持静止，求电阻箱阻值调节范围。17.如图所示，在竖直平面内建立平面直角坐标系xOy，在第一、二、

三、四象限中分别存在沿x轴正方向，沿y轴正方向，沿x轴负方向，沿y轴负方向足够大的匀强电场，在第一、三象限中的匀强电场大小为13mgEEq==，在第二、四象限中的匀强电场大小为243mgEEq==（x轴、y轴为理想边界，

不考虑边缘效应）。一质量为m，电荷量大小为q的带负电的小球（可视为质点），从第二象限中坐标()2,LL−的A点以沿x轴正方向的某一初速度开始运动，小球未经过其他象限恰好经由坐标原点O射入第四象限。（重力加速度为g）（1）求带

电小球开始运动的初速度大小；（2）求带电小球从开始到第一次回到A点所用的时间；（3）求带电小球第一次运动到y轴负半轴时的坐标。哈三中2023——2024学年度上学期高二学年期中考试物理选考试卷第I卷（选择题，共48分）一、单项选择题（本题共8小题，共32分

。在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项）1.关于物理概念下列说法正确的是（）A.奥斯特用“油滴实验法”测出元电荷电量B.根据qIt=可知，电流强度与通过导体横截面积的电荷量成正比，与通电时间成反比C.闭合电路

欧姆定律表达式EIRr=+适用于纯电阻电路，闭合电路中路端电压与电流的关系UEIr=−适用于任何电路D.若长为L、通过电流为I的直导线在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为FIL【答案】C【解析】【详解】A．密立根通过“油滴实验”比较准确的测出了元电荷的电量，故A

错误；B．公式qIt=可用来求解电流强度的大小，是电流强度的定义式，电流强度不是由电量和时间所决定的，故B错误；C．闭合电路欧姆定律表达式EIRr=+适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路，而闭合电路中路端电压与电流的关

系UEIr=−适用于任何电路，故C正确；D．若一小段长为L、通过电流为I的导体，垂直放在磁场中某处受到的磁场力为F，该处磁感应强度的大小不一定是FIL，所以必须强调垂直放置，故D错误；故选C。2.如图，在真空中有两

个点电荷，814.010CQ−=，821.010CQ−=−，分别固定在x轴坐标为0和6cm的位置上，在12QQ连线上某位置再放置一点电荷，使其仅在1Q、2Q作用下处于平衡状态，则下列说法中正确的是（）的A.该位置处

于1Q、2Q之间B.该位置处于1Q左侧C.该位置在4cmx=处D.该位置在12cmx=处【答案】D【解析】【详解】AB．若电荷位于1Q的左侧，则可知1Q对电荷的作用力总大于2Q对电荷的作用力，显然不能达到平衡状态，如果在12QQ

之间，12QQ、对电荷的库仑力方向相同，不能平衡。在2Q右侧时12QQ、对电荷的库仑力方向相反，大小能满足相等关系。选项A错误，B错误；CD．12QQ连线上某位置再放置一点电荷，使其处于平衡状态，该电荷一定在2Q的

右侧，设其坐标为x，则有()122221QQkkxxx=−解得12cmx=选项C错误，D正确。故选D。3.用下图描述某电容器充电时，其电荷量Q、电压U、电容C之间的相互关系，请中描述错误的是（）A.B.C.D.

【答案】A【解析】【详解】ABD．根据4SCkd=可知，电容器的电容取决于电容器本身的构造，与电容器极板上的电荷量Q，极板间的电势差U无关，对于同一个电容器来说，其电容是不变的，故A错误，BD正确；C．根据电容器的公式QCU=整理得QCU=当电容不变时，其电荷量与电压成

正比，故C正确。由于本题选择错误的，故选A。4.如图，匀强磁场的磁感应强度B为0.2T，方向沿z轴的正方向，且线段MN、DC相等，长度为0.4m，线段NC、EF、MD、NE、CF相等，长度为0.3m，通过面积MNCDS、NEFCS、MEFDS的磁通量分别为1、2

、3，下列说法正确的是（）A.10.024Wb=B.20.018Wb=C.30.03Wb=D.30Wb=【答案】B【解析】【详解】A．由于磁场平行于平面MNCD，根据磁通量的定义可知，通过面积MNCDS的磁通量为10=故A错

误；B．根据磁通量的定义可知，通过面积NEFCS的磁通量为20.20.30.3Wb0.018Wb==故B正确；CD．由于面积MEFDS在与磁场方向上的投影面积等于面积NEFCS，根据磁通量的定义可知，通过的磁通量为320.018Wb==故C

D错误。故选B。5.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个相邻等差等势面，实线为一电子（不计重力），仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，据此可知正确的是（）A.三个等势面中的，a的电势最高B.电子在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大C.电子通过M点时

的动能比通过N点时大D.电子通过N点时的加速度比通过M点时大【答案】B【解析】【详解】A．电子所受的电场力指向轨迹内侧，同时电场线和等势线垂直，结合电子带负电，可知电场线指向左上方，根据沿电场线电势降低，则知a等势线的

电势最低，故A错误；BC．根据电子的受力情况可知，从M到N过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大；从N到M过程中电场力做负功，电势能增大，动能减小，故B正确，C错误；D．等差等势面中等势面密的地方电场线也密，则M点场强大，电子所受的电场

力大，加速度大，故D错误。故选B。6.如图所示，表头的内阻g10ΩR=，满偏电流g5mAI=，若要改装成0~3V和0~15V两个量程的电压表，1R和2R的值各为多少（）A.1590ΩR=，22400ΩR=B.159

0ΩR=，22990ΩR=C.1600R=Ω，22400ΩR=D.1600R=Ω，22990ΩR=【答案】A【解析】【详解】由欧姆定律有11gg3Ω10Ω590Ω0.005URRI=−=−=22g1g15Ω10Ω590Ω24

00Ω0.005URRRI=−−=−−=故选A。7.如图甲中O是等量同种电荷，两点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对于O点对称的两个点，B、C和A、D也相对于O点对称。则下列说法正确的是（）A.B、C两点电场强度不同B.A、D两点电场强度相同C.E、F、O相比，O点电场强

度最强D.从O到E电场强度大小一定一直增大【答案】A【解析】【详解】A．根据等量同种点电荷电场分布的对称性可知，甲图中，O点两侧的B、C两点的电场强度大小相等、方向相反，则电场强度不同，故A正确；B．根据等量同种点电荷电场分布的对称性可知，甲图中，O点两

侧的A、D两点的电场强度大小相等、方向相反，则电场强度不同，故B错误；C．根据电场强度叠加可知E、F、O相比，O点电场强度为零，即最弱，故C错误；D．根据电场强度叠加可知从O点到E点，电场强度大小可能一直增大，也可能先增大后减小，故D错误。故选A。8.电荷量为1q和2q的两个

点电荷分别固定于x轴上O、P两点，规定无穷远处电势为零，一带负电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x的变化关系如图所示。其中，试探电荷在B、C两点处的电势能均为零，且OBBP，在CF段中，E处电势能最大，则（）A.1

2qOEqPE=B.B点电场强度方向一定沿x轴正方向C.若将一正试探电荷从D点静止释放，一定能到达F点D若将一正试探电荷从C点移动到F点，电场力先做负功后做正功【答案】C【解析】【详解】A．图象E处电场强度为0，得1222kOEkqqPE=得212

()qOEqPE=A错误；B．负电的试探电荷在O点电势能正无穷，因此O点电荷为负电电荷，P点电荷为正电荷，因此B点电场强度方向一定沿x轴负方向，B错误；C．带正电的试探电荷在D点受x正方向的电场力，故沿x正向加速运动过E点后减速，根据能量守恒可得，一定能到达F点，且到F点

速度为0，C正确；D．正电荷从C点移动到F点的电场力先沿x正向过E点后沿x负向，故电场力先做正功后做负功，D错误。故选C。二、多项选择题（本题共4小题，共16分。在每小题有多个选项正确，全对得4分，选不全.的得2分，有选错或不答的得0分）9.如图，电源电动势为E（内阻不可忽

略），0R为定值电阻，1R为滑动变阻器。闭合开关S，使灯泡L发光后，若将滑动片向右滑动，下列说法中正确的是（）A.灯泡L变暗B.电压表示数变大C.电流表示数变大D.电源输出功率一定变大【答案】AC【解析】【详解】AC．滑动变阻器的滑片向右滑动，接入电路的1R变小，则总电阻变小，总电流变大

。灯泡的电压为L0()UEIRr=−+总电流变大，可知灯泡的电压变小，则灯泡亮度变暗，故AC正确；B．电压表的示数为UEIr=−总电流变大，可知电压表的示数变小，故B错误；D．因不清楚外电路电阻与电源内阻的大小关系，则不能确定电源输出功率的变化，故D错误。故选AC。10.如图所示，四个相同

的表头分别改装成两个电流表和两个电压表。电流表1A的量程与2A的量程之比为5：1，电压表1V的量程与2V的量程之比为3：1，把它们按图接入电路，且都没有超过量程，则（）A.电流表1A的偏转角小于电流表2A的偏转角B.电流表1A的读数与电流表2A

的读数之比为5：1C.电压表1V的偏转角等于电压表2V的偏转角D.电压表1V的读数与电压表2V的读数之比为1：3【答案】BC【解析】【详解】AB．电流表A1的量程大于A2的量程，根据电流表改装的原理知，电

流表的内阻为gAA=URI故电流表A1的内阻小于A2的内阻，由图可知，两电流表并联，故两电流表两端的电压相等，两表由相同表头改装而成，而将电流表扩大量程时为并联一小电阻，故相当于为四个电阻并联，故两表头中电流相同，故两表的偏角相同，因电流表1A的量程与2A的量程

之比为5：1，故1A与2A的读数之比为5：1，故A错误，B正确；CD．电压表V1的量程大于V2的量程，故V1的内阻大于V2的内阻，两电压表串联，故通过两表的电流相等，故V1的读数比V2的读数大，两电压表串联，通过表头的电流相等，表头指针偏转角度相等，因电压表1V的量程与2V的量程

之比为3：1，故1V与2V的读数之比为3：1，故C正确，D错误。故选BC。11.如图所示，已知6VE=，1r=，12R=，23R=，36R=，46=R，4FC=，开关S1、S2原来处于断开状态，先闭合S1再闭合

S2，下列说法中正确是（）A.S1闭合，S2断开的情况下当电路稳定时，电容器所带电量511.210CQ−=B.S1闭合，S2断开的情况下当电路稳定时，电容器所带电量619.610CQ−=C.S2闭合瞬间3R上有从b到

a电流的D.S2闭合直到电路稳定时，有6Δ2.410CQ−=的电荷通过3R【答案】ACD【解析】【详解】AB．S1闭合，S2断开的情况下当电路稳定时，电容器所在支路电压与R2两端电压相同，由闭合电路欧姆定律，可得12EI

RRr=++根据部分电路欧姆定律，可得22RUIR=又QCU=解得电容器所带电量511.210CQ−=故A正确；B错误；C．S2闭合瞬间，外电路的并联部分电路阻值减小，由分压原理可知，并联电路的电压将随之减小，电容器放电，3R上有从b到a电流。故C正确；D．S2闭合后直到电路稳定时，并

联部分电阻为24242ΩRRRRR==+并由闭合电路欧姆定律，有1'EIRRr=++并可得'UIR=并并可知通过3R的电荷量为()26Δ2.410CRQCUU−=−=并故D正确。故选ACD。12.如图

所示，在电场强度E=103V/m的一水平向左的匀强电场中，有一绝缘的光滑半圆形轨道BCD竖直放置，它与一水平绝缘轨道AB（足够长）平滑连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=30cm。一电荷量q=4×10-4C

的带正电的小滑块质量m=30g，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，小滑块运动过程中所带电荷量保持不变，g取10m/s2。小滑块在水平轨道上某点由静止释放后，恰好能运动到半圆轨道的最高点D，则下列说法正确的是（）A.小滑块在距离水平轨道上离B点0.72m处释放B.小滑块在距离水平

轨道上离B点0.9m处释放C.小滑块在半圆轨道上运动时，最大速度为19m/sD.小滑块在半圆轨道上运动时，对轨道的最大压力为2.4N【答案】BCD【解析】【详解】AB．设滑块与B点的距离为L，由动能定理可得2

01202qELmgLmgRmv−−=−小滑块在D点时，重力提供向心力20vmgmR=解得0.9mL=故A错误，B正确；C．滑块在等效最低点时，速度最大，对轨道的压力最大，此时滑块所在的半径与竖直方向的夹角为53°，如图所示根据动能定理可得22011sin53(1cos

53)22qERmgRmvmv−−+=−解得19m/sv=故C正确；D．根据牛顿第二定律可得2NvFFmR−=合cos53mgF=合解得N2.4NF=根据牛顿第三定律可得，滑块对轨道的压力大小为2.4N，故D正确。故选BCD。第II卷（非选择题，共52分

）三、实验题（本题共2小题，共14分）13.一根细长而均匀的金属管线样品，其电阻大约为6Ω，如图所示。（1）现用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图所示，则金属丝的直径为________mm。（2）如图，现用20分度的游标卡尺测量金属管线的长度L

，则金属丝的长度L=________mm。（3）实验室有如下器材：A.电流表（量程3A，内阻约0.02Ω）B.电流表（量程0.6A，内阻约0.2Ω）C.电压表（量程3V，内阻约5kΩ）D.滑动变阻器（0~10Ω，3A

）E.滑动变阻器（0~1800Ω，0.3A）F.电源（4.5V，内阻很小）G.开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的电阻值，电流表应选________，滑动变阻器应选________。（只填代号字母）。（4）如图所示，为某同学设计的实验电路图

，请根据该电路图将实物连接电路，用笔画线补充完整________。【答案】①.0.395##0.396##0.397##0.398##0.399②.52.35③.B④.D⑤.【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，则金属丝的直径为00.0139.7mm0.39

7mmd=+=（2）[2]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以小球的直径为52mm70.05mm52.35mmL=+=（3）[3]根据电压表量程及电路中估算的电流，从准确度的角度确定电流表的量程选择0∼0.

6A即可，所以电流表选择B。[4]待测电阻较小，若选用大电阻滑动变阻器，测量误差较大，所以滑动变阻器选择D。（4）[5]根据电路图将实物连接电路，如图所示14.在“测量干电池的电动势和内阻”实验中：（1）如图

甲所示为某同学设计的实验电路图。（2）该同学在实验中记录的6组数据如表所示，试根据这些数据在乙图中画出UI−图线_______。I/A0.100.200.300.400.500.60U/V1.381.321.241.181.101.03（3）根据所绘制的UI−图，求出电池的电动势E=____

____V（结果保留三位有效数字）和内阻r=________Ω（结果保留两位有效数字）。（4）以上实验方案所测得电动势和内电阻的测量值与真实值对比：E测________E真，r测________r真（选填“>”或“=”或“<

”）。【答案】①.②.1.46V（1.44~1.49均可）③.0.73Ω（0.68~0.78Ω）④.<⑤.<【解析】【详解】（2）[1]描点作图如下（3）[2][3]根据闭合电路中路端电压与干路电流的关系UEIr=−

所以U-I图象纵截距对应干电池的电动势，斜率绝对值对应干电池的内阻，即E=1.46V1.461.0Ω0.73Ω0.63UrI−===（4）[4][5]根据电路图可知，由于电压表的分流作用，干路中电流的真实值大于测量值，而且电压表示数越大，电压表的分流IV越大。根

据U—I图像可得E测＜E真，r测＜r真故有电动势、内阻测量值均小于真实值。四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分。有数字计算的题必须写出数值和单位）15.某直流电动机的电路如图所示，已知电源电动势6VE=，电源内阻1r=，

电动机线圈电阻1.5=R。某次电动机正常工作时测得电压表读数为5VU=，匀速提升质量为350gm=的重物，不计一切摩擦和空气阻力，电压表为理想电表，g取210m/s。求：（1）电动机的热功率；（2）电动机工作的效率；（3）重物的速度大小。【答案】（1）1.5WP=；（2

）70%=；（3）1m/sv=【解析】【详解】（1）根据题意可知，电动机两端电压为电压表读数5V，由闭合回路欧姆定律由UEIr=−解得1AI=电动机的热功率21.5WPIR==（2）根据上述分析可知，电动

机的输入功率为5WPUI==入电动机工作的效率10070PPP−==入入％％（3）匀速提升货物，则有出=PFv又有Fmg=，PPP=−入出联立解得1m/sv=16.如图所示，宽度1md=，电阻不计的导轨与水平面夹角37=，质量为0.5kgm=，电阻为5R=的金属杆垂直放

置在导轨上，已知电源的电动势50VE=、内阻1r=，空间存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场，已知sin370.6=，cos370.8=，重力加速度210m/sg=，求：（1）若导轨光滑，调节电阻箱4R=

接入电路时，金属杆恰好处于静止状态，求磁感应强度B的大小；（2）若金属杆与导轨间的动摩擦因数为0.5=（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力），磁感应强度大小为02TB=，金属杆仍保持静止，求电阻箱阻值调节范围。【答案】（1

）0.6TB=；（2）1494R【解析】【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律，有1EIRRr=++对金属杆受力分析，如图有1sinmgBId=联立，解得0.6TB=（2）当安培力很大时，导体棒有上滑趋势，此时导体棒所受最大静摩擦力沿导

轨斜面向下，受力分析如图所示，由平衡条件，有2maxsin0BIdmgf−−=，cos0Nmg−=又maxfN=，21EIRrR=++解得114R=当安培力很小时，导体棒有下滑趋势，此时导体棒所受最大静摩擦力沿导轨斜面向上，受力分析如图所示

，由平衡条件，有3maxsin0BIdfmg+−=，cos0Nmg−=又maxfN=，32EIRrR=++解得294R=综上所述1494R17.如图所示，在竖直平面内建立平面直角坐标系xOy，在第一、二、三、四象限中分别

存在沿x轴正方向，沿y轴正方向，沿x轴负方向，沿y轴负方向足够大的匀强电场，在第一、三象限中的匀强电场大小为13mgEEq==，在第二、四象限中的匀强电场大小为243mgEEq==（x轴、y轴为理想边界，不考虑边缘效应）。一质

量为m，电荷量大小为q的带负电的小球（可视为质点），从第二象限中坐标()2,LL−的A点以沿x轴正方向的某一初速度开始运动，小球未经过其他象限恰好经由坐标原点O射入第四象限。（重力加速度为g）（1）求带电小球开始运动的初速度大小；（2）求带电小球从开始到第一次回到

A点所用的时间；（3）求带电小球第一次运动到y轴负半轴时坐标。【答案】（1）022vgL=；（2）29gLtg=；（3）()()0,20162L−+【解析】【详解】（1）在第二象限中，x轴方向012Lvt=y轴方向21qEmgma+=21112Lat=的得022vgL=（2）

由（1）知粒子在第二象限运动时间，以及经过原点时的速度1212gLtg=10cos454vvgL==经分析，进入第四象限做类斜抛运动，即沿x轴的匀速直线运动和y轴的匀减速直线运动。经分析，进入第四象限时速度方向与x轴正向夹角为45°022yvvgL==22qE

mgma−=根据斜抛运动对称性，向下运动时间与向上运动时间相等。第四象限运动时间222222yvgLttag===下经分析，进入第一象限，合力与速度在一条直线上，因此做匀减速直线运动2213()()2Eqmgagm+==13322gLvtag

==减速到0后再沿原轨迹回到A点，因此运动的总时间()123229gLttttg=++=（3）回A点后，根据对称性可知带电小球经由坐标()4,0L−射入第三象限，在第三象限做匀变速运动，水平方向2104442qELvttm=−+竖直方向244

12yyvtgt=+()4224Ltg=+得()20162yL=+获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com